海冰作用下锥体结构对近海桩柱式风力机结构动态响应影响

摘要

基础结构的稳定是海上风力机安全运行的根本保障,以NREL 5 MW风力机为研究对象,基于Ralston理论建立海冰载荷,同时并考虑湍流风作用,研究安装不同锥角的锥体结构风力机结构动态响应并与未安装锥体结构的风力机进行对比,结果表明,锥体结构能有效降低海冰载荷,减小塔顶加速度及塔顶位移.当锥体角度由70°减小至40°时,海冰载荷减小83.8％,塔顶平均加速度减小43.1％.较之于无锥体结构时,安装40°锥体结构使得塔架一阶固有频率与风轮一阶固有频率处的塔顶位移幅值减小45％与85％.